張榮東,贠 強,許占軍
(冠縣水務局,山東 冠縣 252500)
冠縣岳胡莊泵站北站存在問題與對策
張榮東,贠強,許占軍
(冠縣水務局,山東 冠縣 252500)
【摘要】岳胡莊泵站北站,已運行32年,機泵老化和氣蝕磨損嚴重,耗能高,機組運行穩定差,大修周期短。通過對泵站存在問題分析,提出機泵技術改造的最佳方案,達到節省投資,延長機組運行臺時、降低能耗、運行安全穩定和降低成本的目的。
【關鍵詞】技術改造;泵站;能耗
冠縣岳胡莊泵站位于冠縣辛集鄉岳胡莊村東,位山三干渠西岸。北站建于1982年,設計灌溉面積43萬畝,裝機8臺,水泵為28ZLB-70型軸流泵,配套電機為LSL128-8型異步電動機,單機155kW,總提水能力10m3/s。1994年對岳胡莊泵站進行了擴建,新建南站裝機4臺,單機260kW,新增提水能力10m3/s,增加灌溉面積約2萬hm2。目前,岳胡莊泵站共裝機12臺,總裝機容量為2280kW,灌區范圍擴大至12個鄉鎮,294個村,設計灌溉面積為3.2萬hm2。
岳胡莊泵站北站為側向臨河式泵站。自建站以來,擔負著繁重的灌溉及冠縣城區供水任務。工程建設至今運行32年,機組、電氣設備和工程設施老化嚴重,效率下降。近幾年來,因上游泵站增多,加之來水逐年減少,機組長時間處于低水位運行,經常出現吊泵現象,有水不能提取,因此,于2008年對水泵機組進行了下臥改造。改造后,經過近幾年運行,又出現多方面問題,急需進行維修改進。
1.1機電設備老化嚴重
岳胡站泵站北站使用的是山東省張店電機廠1983年生產的JSL128-8型異步電機,由于運行年代已久,絕緣材質逐漸老化失去彈性,絕緣性能下降,電機軸承磨損嚴重,噪音增大,曾有兩臺電機燒毀,多數電機帶“病”運轉。變壓器使用年限較長,絕緣老化,能耗高,有漏油現象。配電設施大部分已屬淘汰產品,電氣設備保護裝置靈敏度差,監測儀表指示失準,安全可靠性明顯降低,給泵站的安全運行帶來巨大威脅。
1.2輸電線路老化嚴重
北站泵站輸電線路采用鋼筋混凝土電線桿,近10年來,混凝土裂縫、碳化,鋼筋銹蝕裸露等問題嚴重,給輸電線路安全運行造成威脅。
1.3進水池存在的問題
岳胡莊北站為正交側向臨河式泵站,流道相對較短,泵站進水流態欠佳,直接影響到水流進入泵體的流態,同時,攔污柵前淤積嚴重,惡化了進水流態,減少了水泵淹沒水深度,除對水泵效率影響以外,也加劇了水泵振動、噪聲和氣蝕。
1.4水泵穩定性差,運行臺時短
水泵經過下臥改造后,開始運轉比較穩定,但經過一段時間的運行,出現了以下幾種現象:
1)水泵及管道振動。2)傳動軸晃動并帶動電動機晃動。3)水泵地腳螺絲松動并整體向東北方向移動,偏離同心位置。4)伸縮節漏水。
1.5故障產生的主要原因
1)上傳動軸較長,未設計中間軸承。2)水泵地腳螺絲孔眼較大,直徑達10cm,使水泵不能固定在同心位置。3)增設了伸縮節,伸縮節安裝在水泵出水彎與管道連接處,無任何有利作用,反而使水泵與管道不能形成一個整體,偏離同心位置。4)管道只做一個簡單的支墩,沒有鎮墩固定。
由于以上幾種現象的發生,水泵下軸磨損嚴重,剛性連軸器與傳動軸發生褪軸事故,上軸多次甩彎并更換新軸,維修次數增多,運行臺時短,浪費了人力物力,降低了提水運行效率。
1.6泥沙磨損、氣蝕嚴重
水泵在含沙量較大的黃河水中運行,必然會產生水中泥沙對泵體內過流部件嚴重磨損,導致葉片、輪轂、葉輪外殼、導葉局部大塊脫落,原過流部件表面的線型結構被破壞,葉輪與葉輪外殼間隙加大,過流部件快速破壞,水泵內部水利性能變差,水泵效能降低。水泵運行時,泥沙進入橡膠軸承內部與泵軸的不銹鋼套磨損嚴重,縮短了水泵的運行臺時。
1.7水泵安裝與檢修不便,泵件產品質量差
1)水泵下臥改造后,水泵喇叭口離地面距離僅有80cm,拆、裝不便,費時、費力,每次檢修都得徹底清除泵底淤泥,相應的增加了檢修費用和難度。2)泵站多年來使用的配件產品質量差,部件加工粗糙,每組葉片有的重量不同,表面加工不光潔、有的傳動軸不銹鋼套生銹,點狀鼓起,橡膠軸承的橡膠質量差,橡膠厚度薄、耐磨性差,采購的泵件為多家產品,尺寸不標準,質量差等諸多原因,而導致水泵運行臺時短,工人維修臺次增多,造成資金大量浪費,影響了水泵的運行效率。
岳胡莊泵站北站機組存在的問題是由多方面因素造成的,要改變這種狀況,必須在原改造的基礎上,進一步進行更新改進。主體建筑物投資較大,無法改變其進水條件,但針對機組水泵從水力、結構和材料三方面采取綜合治理措施,能夠達到預期目的。
2.1更換電動機
電動機已達到淘汰年限,并且轉速較高,采用低速電動機,能使水泵的最優揚程與實際運行揚程接近,根本改善水泵的運行效率,同時,由于速度降低,水泵過流部件的抗泥沙磨損性能提高,氣蝕減輕,水泵穩定性能增加。
2.2更換電氣設備
配電設施年代久遠,操作臺儀表、交流接觸器、空氣開關等多數為上世紀70年代到80年代的產品,需更新換代,使配電設施安全可靠、動作靈敏度增強、儀表指示準確,確保機組安全運轉。
2.3更新輸電線路
北站現使用的10kV輸電線路隱患較大,已達到淘汰年限。根據本站實際情況,使用南站35kV輸電線路,更換變壓器,能達到減少投資,提高泵站安全運行的目的。
2.4適時清淤
由于淤泥和雜草聚集在攔污柵前后,采用人工清污,不但工作量大,強度高,效率低,危險性大,人工清污遠遠趕不上污物聚集的速度,致使污物越積越多。位山灌區三干渠,屬季節性河流,枯水期長,可以選擇在枯水期,使用清淤機械,將攔污柵前淤泥、雜草、污物及柵后和泵底的淤泥清除干凈,這樣形成一個好的進水流態,增加淹沒水深,減小了水泵揚程,流量增加,效率增高,能耗減少,水泵氣蝕震動減小,穩定性增強。
2.5水泵改進方法
岳胡莊揚水站北站改進后所出現的問題,使泵站機組運行臺時大大縮短,事故時常發生,影響正常提水任務,浪費了大量的人力物力。經過對水泵進行觀察和分析,根據水泵出現的問題,提出以下幾種方案,可使機組達到安全、穩定運行。
1)采購正規廠家標準泵件。2)淘汰老舊泵體,更換新泵。3)對水泵重新對中找平。將傳動軸與泵軸安裝在同一垂直線上。4)上傳動軸增設中間軸承。5)拆除管道伸縮節,使用與管道同等厚度的鋼管對管道補接。6)在管道支墩處使用砌石或混凝土等材料,增設鎮墩,穩固管道。7)對水泵腳地螺絲緊固并對孔眼進行混凝土澆筑。
通過改善進水條件,改進水泵安裝和機件精度,更換淘汰老舊的電氣設備,保障水泵機組運行安全穩定,從而起到節省投資,降低運行能耗和維修工時的目的。
(責任編輯遲明春)
【中圖分類號】TV675
【文獻標識碼】B
【文章編號】1009-6159(2015)-10-0041-02
收稿日期:2015-03-16
作者簡介:張榮東(1977—),男,助理工程師